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阿尔茨海默症是一种神经退行性的疾病,关于它的发病机制目前还没有阐述明确,所以到目前为止还没有药物能够确实有效地中止其发病的进程,达不到治愈阿尔茨海默症的效果。而在脑部发生的神经炎症反应是导致阿尔茨海默症患者的神经元凋亡和突触功能不正常的最主要原因。由于基于分子靶点抗AD药物的研发进展比较缓慢,然而以依靠神经炎症的表型筛选为研究策略的抗AD药物凭借着其细胞和动物水平的药效在抗AD药物研发方面逐渐显现出来独特的优势。药物候选物AD10是中国科学院广州生物医药与健康研究院新设计和合成的神经炎症抑制剂。它是在首个进入临床研究的名为Minozac的基础上进行结构优化的神经炎症抑制剂,其抗神经炎症活性非常高(IL-1β,IC50=0.43μM)。本文基于此在临床前对AD10在不同物种上(大鼠和比格犬)的药动学行为的差异及其潜在的安全性方面进行了评价和研究。同时本论文运用代谢组学的研究方法试图去探索新的阿尔茨海默症的生物标记物。本文从以下几个方面展开了研究。1.建立了检测大鼠和比格犬血浆中AD10含量的分析方法学在本研究中采用高效液相-质谱联用技术根据美国食品药品管理局所颁布的关于生物样品检测指南而建立了灵敏、快速、准确、方便的测定大鼠、比格犬血浆中AD10含量的分析方法学。本论文中考察了分析方法的选择性、灵敏度、标曲曲线线性范围、精密度、准确度、回收率、稳定性以及基质效应等。采用液-液萃取的方法处理血浆样品,以乙酸乙酯做为萃取剂,实验结果显示:本血浆分析方法学的选择性很高、最低定量限达到0.5 ng/m L,标准曲线的线性范围为0.5–1500 ng/m L,方法的日内精密度和日间精密度都小于15%,而准确度在85%-115%之间,血浆样品在室温的条件下放置6小时、血浆样品处理后在4℃条件下放置24小时、血浆样品反复冻融三次以及在-80℃条件下放置30天等条件下稳定性良好,分析方法的回收率都大于80%,通过对血浆基质效应的考察发现血浆中介质对AD10的含量测定过程没有显现出明显的离子抑制又或者离子增强的作用。所以本血浆样品分析方法比较稳定可靠,可以应用于血浆样品中AD10的含量测定。2.AD10在大鼠体内的药动学性质本次实验中采用24只大鼠,分为4组,每组含6只大鼠,大鼠口服AD10的剂量分别为1 mg/kg,2 mg/kg和4 mg/kg,静脉剂量为2 mg/kg。大鼠口服给予1 mg/kg AD10后的药动学参数:药时曲线下面积AUC(0-∞)为76.5±6.8μg/L*h;半衰期T1/2为2.2±0.8h;清除率Cl为13.2±1.2 L/h/Kg;Cmax为72.2±5.0 ng/m L。大鼠口服给予2 mg/kg AD10后的药动学参数:药时曲线下面积AUC(0-∞)为152.0±22.8μg/L*h;半衰期T1/2为2.2±0.2h;清除率Cl为13.4±1.9 L/h/Kg;Cmax为152.7±25.1 ng/m L。大鼠口服给予4 mg/kg AD10后的药动学参数:药时曲线下面积AUC(0-∞)为354.5±20.5μg/L*h;半衰期T1/2分别为2.5±0.7 h;清除率Cl为11.3±0.7 L/h/Kg;Cmax为336.1±19.4 ng/m L。大鼠静脉给予2 mg/kg AD10后的药动学参数:给药后药时曲线下面积AUC(0-∞)分别为1032.3±94.8μg/L*h;半衰期T1/2分别为2.3±0.4 h;清除率Cl为6.4±1.3 L/h/Kg;Cmax为803.8±109.2 ng/m L。口服给予大鼠1 mg/kg、2 mg/kg和4 mg/kg剂量的AD10的生物利用度分别是14.8%,14.7%和17.2%。药时曲线下面积和口服AD10剂量成正线性相关,相关系数大于0.99。3.AD10在比格犬体内的药动学性质本次实验中采用24只比格犬,分为4组,每个组含6只比格犬,口服剂量分别为1mg/kg,2 mg/kg和4 mg/kg,静脉剂量为2 mg/kg。比格犬口服给予1 mg/kg AD10后药动学参数为:药时曲线下面积AUC(0-∞)为125.5±15.9μg/L*h;半衰期T1/2为3.0±0.6 h;清除率Cl为8.1±1.0 L/h/Kg;Cmax为164.7±15.1 ng/m L。比格犬口服给予2 mg/kg AD10后药动学参数为:药时曲线下面积AUC(0-∞)为249.3±28.3μg/L*h;半衰期T1/2为3.2±0.8 h;清除率Cl为8.1±0.9 L/h/Kg;Cmax为314.3±19.0 ng/m L。比格犬口服给予4 mg/kg AD10后药动学参数:药时曲线下面积AUC(0-∞)为506.2±59.5μg/L*h;半衰期T1/2为3.4±0.5 h;清除率Cl为8.0±0.9 L/h/Kg;Cmax为622.5±74.7 ng/m L。比格犬静脉给予2mg/kg AD10后药动学参数:给药后药时曲线下面积AUC(0-∞)为989.1±65.3μg/L*h;半衰期T1/2分别为2.7±0.9 h;清除率Cl为2.0±0.2 L/h/Kg;Cmax为757.5±170.1 ng/m L。口服给予比格犬1 mg/kg、2 mg/kg和4 mg/kg剂量的AD10的生物利用度分别是25.4%,25.2%和31.5%,药时曲线面积和口服剂量成正线性关系,其相关系数大于0.99。4.AD10在不同种属肝微粒体系中的代谢稳定性本文研究了AD10在大鼠肝微粒体系、比格犬肝微粒体系、食蟹猴肝微粒体系以及人肝微粒体系中的代谢稳定性。考察了其在不同种属间的代谢稳定性差异。AD10在SD大鼠肝微粒体系、比格犬肝微粒体系、食蟹猴肝微粒体系和人肝微粒体系中的稳定性实验中的清除率分别是320.2±13.4 m L·min-1·mg-protein-1,m L·min-1·mg-protein-1,289.1±7.3 m L·min-1·mg-protein-1,272.5±10.7 m L·min-1·mg-protein-1和92.8±6.7 m L·min-1·mg-protein-1。通过研究结果显示AD10在人肝微粒中的代谢相对比较稳定,这些结果为进一步研究AD10的药理学性质提供了可参考的信息。5.AD10对人源CYP450代谢酶立体选择性的抑制实验在新药的研发中药物相互作用风险的评估是越来越受到科研者的重视,因此,在本文中还研究了AD10对人肝微粒体中CYP450特征性底物探针反应的抑制情况进行了考察,如果有抑制的情况则分别计算出对应的IC50值。实验结果显示AD10对人源CYP3A4/5和CYP2D6有弱的抑制,其IC50值分别为15μM和26μM,而对人源CYP1A2,CYP2C8,CYP2C9,CYP2C19和CYP2B6则没有表现出抑制效应。这些结果为进一步研究该化合物在CYP450水平上的代谢途径提供参考信息。6.运用代谢组学分析手段探索新的可能的AD生物标记物代谢组学于20世纪90年代末开始兴起。目前代谢组学已经应用在生物医药、疾病诊断和寻找生物标记物等领域。本文基于UPLC/TOF-MS技术采用代谢组学的研究方法,试图找到引起阿尔茨海默症的生物标志物,具体研究内容如下:(1)描述和介绍了代谢组学的研究内容以及主要的样品数据分析技术。(2)以阿尔茨海默症大鼠为动物模型用于代谢组学研究。采用UPLC/TOF-MS分析平台采集样品信息,用模式识别数据分析方法对进行数据分析,筛选出可能的潜在的生物标记物。(3)筛选出的质荷比数据通过数据库检索并结合二级子离子扫描图谱等结构鉴定方法,同时和文献报道的数据对比,推测其可能的结构。(4)通过对血浆样品分析发现和鉴定了8个生物标记物,分别是LPC C16:0,LPC C18:0,LPC C18:1,LPC C18:2,LPC C20:4等5个溶血卵磷脂,Dihydrosphingosine和Phytosphingosine等2个神经鞘氨醇以及色氨酸。根据这些发现的生物标记物分别对老年痴呆症机制进行阐述:老年痴呆症大鼠血浆中溶血卵磷脂含量变化有可能和大鼠脑部的磷脂分解以及合成关联,而鞘氨醇类内源性物质含量变化和大鼠脑部神经酰胺代谢有一定的关联。犬尿氨酸代谢途径是色氨酸的主要代谢途径之一,其代谢产物和老年痴呆症有关。本文探索与老年痴呆症有关的生物标记物,有利于老年痴呆症疾病的发病机制研究和临床诊断。